[发明专利]确定波束成形器的向量的方法和装置

说明书

本发明提供了在具有模拟波束成形器的MIMO通信系统中用于确定发射波束成形器的向量和接收波束成形器的向量的方法和装置。本发明的技术方案能够减少用于信道测量的带宽，以及减少测量信号的数目。

技术领域

本发明涉及通信系统，尤其涉及在具有模拟波束成形器的MIMO通信系统中用于确定发射波束成形器和接收波束成形器的向量的方法和装置。

背景技术

归因于足够可用的频带，毫米波通信对于第5代蜂窝网络而言是非常有前途的技术，从而可以极大地改善网络性能。如图1中所示出的，毫米波通信能够用于宏小区和小小区之间的无线回传以及小小区和其用户终端之间的无线接入。

由于毫米波信号的波长较短，因此，其天线单元可以非常小，由此大规模的天线阵列能够被用于毫米波通信。考虑到成本和功耗问题，模拟波束成形技术将被广泛用于毫米波通信中，以降低功耗和减少大量射频链的复杂性。波束成形通过数控移相器来实现。然而，对于使用模拟波束成形技术的毫米波无线通信系统，需要解决信道测量和波束成形器确定等问题。

发明内容

在模拟波束成形技术中，如图2所示，仅有单个模数转换器(analog to digitalconverter，ADC)和数模转换器(digital to analog converter，DAC)。将信道矩阵表示为H。发送数据被发射波束成形器相乘，其中f_i是第i个发射天线单元的移相器。在接收端，在所有天线单元上接收到的信号与接收波束成形器相结合，其中z_i是第i个接收天线单元的移相器。因此，对于发送数据，接收到的信号为r＝z^HHfx+n，其中n是噪声。

模拟波束成形存在的问题是接收端只能估计z^HHf，但不能估计信道矩阵H。因此，无法通过信道矩阵H的函数来自获得发射和接收波束成形器。

因此，有必要提供一种模拟波束成形器的确定(也即，确定模拟波束成形器的向量)方案。

需要说明的是，本发明的确定发射模拟波束成形器的向量和接收模拟波束成形器的向量的方案不仅适用于毫米波通信系统，而且可适用于任何使用模拟波束成形器的MIMO系统。

根据本发明的一个方面，在一个实施例中，提供了一种在具有模拟波束成形器的MIMO通信系统的发射机中用于确定发射波束成形器的向量的方法，所述方法包括以下步骤：

A.获取发射波束成形器的向量集合F⁽ⁿ⁾，其中

C_n为码本；

B.依次使用所述向量集合F⁽ⁿ⁾中的各向量对测量信号进行处理后发送至接收机；

C.接收来自所述接收机的反馈信息，所述反馈信息用于指示所述向量集合F⁽ⁿ⁾中的一个向量；

D.将所述反馈信息指示的所述向量集合F⁽ⁿ⁾中的所述向量作为所述发射波束成形器的当前向量

E.使用所述当前向量对测量信号进行处理后发送至所述接收机；

F.设置n＝n+1，并重复执行上述步骤，直至从所述接收机接收到终止信令或者判断到预定条件已满足。

有利的，其中，其中C为任一码本。

有利的，所述反馈信息包括由所述接收机对接收到的所述测量信号进行解码后确定的满足预定规则的测量信号的索引i_n，所述步骤D包括：将所述向量集合F⁽ⁿ⁾中的第i_n个向量作为所述发射波束成形器的当前向量

有利的，所述预定规则为信干噪比最优。